кардные ленты (фр. carde — шерстечесалка). Точнее, ленты, как таковой, делать еще не научились. Основой служили небольшие куски кожи. В них вручную насаживали скобки, которые довольно ровно возвышались над поверхностью. Подвижная, гибкая кожа наводила на размышления о том, что ее можно подвесить, выгнуть, скрепить с аналогичными кусками, двигать, перемещать и — чем черт не шутит — заставить вращаться.
Кроме того, вместо кожи может быть более послушный материал, скажем, прочная ткань. Идеи витали в воздухе. Одна за другой открывались мастерские, в которых руками набирали кардоленты. Появились инструменты-шаблоны для ручной наборки кардных лент или щеток (рис. 55). Мастерские просуществовали несколько столетий. Только в 1748 году Джон Кей из Манчестера попытался сконструировать кардочесальную машину. Охраняя ее, торговый дом Кея переусердствовал, фактически скрыл изобретение: когда говорят деньги, обычно уже не до чистоты речи. Эта машина стала лишь фактом истории.
Через полвека дерзнул американец Амос Виттемор. Он построил и запустил в работу свою машину. Тем не менее и для Нового и для всего Света она не принесла облегчения. Первые устройства, что естественно, имели серьезные изъяны. Вслед за виттеморовской опробовались и отвергались другие модели. Шел поиск самих принципов, на каких должен был действовать механический гребень, способный заменить собой сотни человеческих рук. Неудачи и разочарования преследовали изобретателей. Перепоручить машинам трудоемкие операции первичной обработки шерсти удалось значительно позже, уже в нашу эпоху, околдованную техникой.
Стучи барабаном и не бойся
Вот уж где имя знаменательно. В многоликом семействе шерстеобрабатывающих машин — трясилки, сетчатый, конический, спиральный, выколачивающий, расщипывающий волчки, машина «рвач», многопроцессные одно- и двухбарабанные трепальные конструкции, агрегаты непрерывного действия и с ограниченным циклом, оживающие от ручного привода, водяного колеса, парового поршня или электрического мотора. Насколько внешне исключительно непохожие, настолько близки они генетически, принципом работы.
О том, что волокна в руне, даже разбродистом, держатся друг за друга крепко, выше было сказано подробно. В мериносовой и другой шерсти с тонким и полутонким волосом связи еще прочнее. Так что лишь воздействием силы удается ослабить их, растрепывая, разрыхляя пучки. Став рыхлым, сырье легче освобождается от примесей и загрязнений, для чего бывает достаточно встряхивания, выколачивания шерстяных клочков. А затем наступает очередь распрямлять шерстинки, помогая им выпутываться из стихийно образовавшихся переплетений. И только тогда можно будет отделять понемногу, расслаивая, расщипывая, отнимая от массы волосок за волоском. Так постепенно шерсть приводится в состояние, пригодное к прядению.
Золотое правило обработки — не насиловать природу материала, следуя в технологии за ней, прилаживаясь к свойствам данной партии сырья. Допустим, извитость и упругость шерсти, вообще-то признанные качествами благодетельными, вкупе с трением соприкасающихся волокон при рыхлении создают помехи. С тем большей осторожностью регулируется в этом случае скорость и сила ударов, что предотвращает порчу, а то и разрушение волокон.
Машина совершает ряд последовательных операций. Каких и сколько, определяется предназначением конструкции для того или иного вида сырья. Но общая схема работы такова. Чтобы выделить одно или несколько волокон пусть из небольшого клочка шерсти, потребуется захватить их, удержать и вытянуть из пучка. На это и нацелены действия основных узлов. Сырье подается на обработку с помощью так называемого питающего устройства, претерпевает манипуляции барабана, поверхность которого покрыта колками, и выводится из машины, по пути оставляя засорения, выпадающие через колосниковую решетку в отходы.
Колки и колковая гарнитура. Что случится с шерстью в трепальном агрегате, можно знать заранее. На результат рыхления и трепания влияет форма колков, их размер, частота размещения. Конфигурацию колков подбирают по способности волокон противостоять силе (профессиональный термин — абсолютная разрывная нагрузка). Одновременно берут в расчет степень плотности клочков, проще говоря, учитывают, как сильно они сваляны. Форм колков существует множество (рис. 56). Самые ходовые из них — четырех разновидностей: прямые (цилиндрические, конические, граненые) и изогнутые.
Прямые конические и цилиндрические (рис. 57, а, б) — наиболее щадящие сырье. Хорошо проникая в шерстяную массу, они свободно из нее выходят. Удар производится обтекаемой поверхностью колков, которые не повреждают, не рвут волокон. Потому обычно их применяют в гарнитурах машин, производящих трепание тонкой и полутонкой шерсти, а также состоящей из клочков относительно небольшой величины. Успешно обрабатывают они и массу волокон со слабой разрывной нагрузкой.
Прямые граненые колки (рис. 57, в) — прямоугольного сечения, с закругленными ребрами граней, что снижает их режущую способность. Рабочая грань такого колка узкая, он поэтому легко проникает в плотные слои шерсти, разрезая ее как нож. Куда сильнее конического и цилиндрического, этот колок нарушает сцепление шерстинок. Когда под удары попадает свалянная шерсть, часть волокон может порваться и не в одном месте. Гранеными колками, как правило, оснащают машины для работы с полугрубой, грубой клочковатой и свалянной шерстью. У них, без сомнения, разрывная нагрузка выше, чем у тонких волокон.
Изогнутые колки (рис. 57, г) — круглого или овального сечения и с заостренной вершиной — идут в дело при разработке сильно свалянной шерсти, которую отсортировали от остальной как свалки или свалянные руна. Изогнутые колки разрывают, растаскивают такую шерсть, однако с существенными потерями в качестве: чуть ли не все волокна рвутся, средняя длина их становится много короче, чем в пласте.
Нельзя не считаться с тем, что от протрепывания любым видом колков в большей или меньшей части сырья в среднем укорачивается длина волокон и уменьшается их крепость. Поэтому поверхность колка должна быть без шероховатостей, заусенец, по-настоящему гладкой, чтобы шерсть сходила, не цепляясь. На барабане колки располагают рядами по его образующей и на расстоянии, оптимальном для конкретного вида сырья. В планках крепят резьбой или запрессовывают в горячем виде.
Питающее устройство. К нему относятся питающие решетки и питающие валики. Питающие решетки делают из планок, деревянных или металлических. Раньше употребляли бук, он плотный и упругий. Планки крепят к закольцованным ремням, соединенным концами, которые образуют бесконечное полотно. Полотно натягивают на валики. В обязанности питающих валиков (иногда говорят — приемных, подводящих, питательных, подающих, входных) — слой шерсти с питающей решетки принять, зажать и удержать, пока колки барабана сделают свое дело.
Применяются разные виды питающих устройств (рис. 58), чаще всего состоящих их двух пар питающих валиков (рис. 58, а). Причем в первой они рифленые, во второй — рифленый только верхний, а нижний валик гладкий. Рифленая поверхность помогает зажимать и удерживать волокна. Гладкая этому, наоборот, препятствует, но содействует выходу обработанного сырья. Диаметр валиков колеблется между 100 и 150 мм. Обе пары валиков получают нагрузку, необходимую для захвата волокон. Вторая пара крутится быстрее первой на 12–15 процентов, отчего и происходит растягивание клочков шерсти.
Последняя операция отсутствует в питающем устройстве из одной пары питающих валиков (рис. 58, б), рифленого и гладкого. Качественный результат тут дает обработка, когда волокна зажаты достаточно крепко. Без этого колки барабана способны выхватить из-под валиков шерстяные куски, еще не разрыхленные.
Такого не случается с питающим устройством, в котором оба питающих валика с изогнутыми зубьями (рис. 58, в). Загиб направлен в сторону, противоположную вращению валика. Зубья держат шерсть до полного разрыхления. В тот момент, когда колки барабана обрушивают удары на переднюю часть шерстяного слоя, задняя сторона находится без движения, зажатая валиками. И как только шерсть освобождается от зажима, ее разрыхляют зубья питающих валиков. Диаметр валиков — 150–250 мм. Верхний валик имеет пружинную нагрузку. В процессе работы от шерсти его очищают колки барабана. На нижний валик при ударе барабанных колков шерсть нанизывается клочками, длинные волокна наматываются. Во избежание этого дополнительно ставят третий валик — для очистки.
Та же проблема решается по-другому в питающем устройстве с одним верхним питающим валиком. Нижний заменен деталью вогнутой формы (столиком), которая повторяет окружность верхнего валика (рис. 58, г). Шерсть не выскакивает до конца обработки, запертая между столиком и зубьями питающего валика. Исключено, и чтобы она смогла наматываться. К тому же в передней части столика, лежащей под наклоном, есть отверстия, сквозь них оседают тяжелые минеральные примеси. К столику примыкает колосниковая решетка.